Rozdíly mezi elektronovými a metalografickými mikroskopy
Principy rastrovací elektronové mikroskopie
Rastrovací elektronový mikroskop (SEM), zkráceně SEM, je komplexní systém; kondenzuje elektronově optická technologie, vakuová technologie, jemná mechanická struktura a moderní počítačová řídicí technika. Rastrovací elektronový mikroskop shromažďuje elektrony emitované elektronovým dělem do jemného elektronového paprsku přes vícestupňovou elektromagnetickou čočku působením urychleného vysokého napětí. Skenujte povrch vzorku, abyste stimulovali různé informace, a analyzujte povrch vzorku přijímáním, zesilováním a zobrazováním informací. Interakce dopadajících elektronů se vzorkem vytváří typy informací znázorněné na obrázku 1. Dvourozměrné rozložení intenzity těchto informací se mění s charakteristikami povrchu vzorku (tyto charakteristiky zahrnují morfologii povrchu, složení, orientaci krystalů, elektromagnetické vlastnosti). atd.) a informace shromážděné různými detektory jsou postupně a proporcionálně konvertovány. Video signál je posílán do synchronně skenované obrazovky a jeho jas je modulován pro získání skenovaného obrazu odrážejícího stav povrchu vzorku. Pokud je signál přijatý detektorem digitalizován a převeden na digitální signál, může být dále zpracováván a ukládán počítačem. Rastrovací elektronový mikroskop se používá hlavně k pozorování silných vzorků s velkým výškovým rozdílem a drsností, takže v návrhu je zvýrazněn efekt hloubky pole a obecně se používá k analýze zlomů a přírodních povrchů, které nebyly uměle zpracovány.
Elektronový mikroskop a metalografický mikroskop
1. Různé zdroje světla: metalografické mikroskopy používají jako zdroj světla viditelné světlo a rastrovací elektronové mikroskopy využívají jako zdroj světla pro zobrazování elektronové paprsky.
2. Princip je jiný: metalografický mikroskop využívá k zobrazování princip geometrického optického zobrazování a rastrovací elektronový mikroskop využívá vysokoenergetické elektronové paprsky k bombardování povrchu vzorku, aby stimulovaly různé fyzikální signály na povrchu vzorku, a pak využívá různé detektory signálu pro příjem fyzických signálů a jejich převod na obrazové informace.
3. Rozlišení je odlišné: kvůli interferenci a difrakci světla může být rozlišení metalografického mikroskopu omezeno pouze na 0.2-0.5um. Protože rastrovací elektronový mikroskop využívá jako zdroj světla elektronové paprsky, jeho rozlišení může dosahovat mezi 1-3nm. Pozorování tkání metalografickým mikroskopem proto patří k analýze v mikronovém měřítku a pozorování tkání pomocí rastrovacího elektronového mikroskopu patří k analýze v nanoměřítku.
4. Hloubka ostrosti je různá: hloubka ostrosti obecného metalografického mikroskopu je mezi 2-3um, má tedy extrémně vysoké požadavky na hladkost povrchu vzorku, takže proces přípravy vzorku je relativně složitý. Rastrovací elektronový mikroskop má velkou hloubku ostrosti, velké zorné pole a trojrozměrné zobrazení, kterým lze přímo pozorovat jemnou strukturu nerovného povrchu různých vzorků.
